王夢(mèng)夢(mèng) 韓曉龍
摘要:
為優(yōu)化易腐品供應(yīng)鏈運(yùn)作,降低總成本和碳排放,建立易腐品損壞函數(shù),將多配送中心選址、車輛路徑和庫(kù)存管理策略相結(jié)合,提出考慮客戶隨機(jī)需求的易腐品供應(yīng)鏈選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化模型。設(shè)計(jì)兩階段啟發(fā)式算法求解這個(gè)大規(guī)模問(wèn)題。對(duì)單位碳排放價(jià)格變動(dòng)和服從正態(tài)分布的客戶隨機(jī)需求波動(dòng)進(jìn)行靈敏度分析。對(duì)模型和算法進(jìn)行算例分析,并與相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比,結(jié)果表明,模型和算法具有良好的適用性。
關(guān)鍵詞:
選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化;?易腐品;?碳排放;?兩階段啟發(fā)式算法
中圖分類號(hào):F252
文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A
收稿日期:?2018-11-07
修回日期:?2019-03-15
基金項(xiàng)目:?上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)創(chuàng)新項(xiàng)目(16DZ1201402,16040501500)
作者簡(jiǎn)介:
王夢(mèng)夢(mèng)(1993—),女,河南焦作人,碩士研究生,研究方向?yàn)楣?yīng)鏈過(guò)程一體化,(E-mail)1277090884@qq.com;
韓曉龍(1978—),男,山東濰坊人,副教授,博士,研究方向?yàn)槲锪髋c供應(yīng)鏈管理,(E-mail)superhxl@163.com
Location-routing-inventory?joint?optimization?of?perishable?product?supply?chain?considering?carbon?emission
WANG?Mengmeng,?HAN?Xiaolong
(Institute?of?Logistics?Science?&?Engineering,?Shanghai?Maritime?University,?Shanghai?201306,?China)
Abstract:
In?order?to?optimize?the?supply?chain?operation?of?perishable?products?and?reduce?the?total?cost?and?carbon?emission,?a?perishable?product?damage?function?is?established,?the?multi-distribution?center?location?is?combined?with?the?vehicle?routing?and?the?inventory?management?strategy,?and?a?model?of?location-routing-inventory?joint?optimization?for?perishable?product?supply?chains?is?proposed?considering?the?randomness?of?customer?demand.?A?two-stage?heuristic?algorithm?is?designed?to?solve?the?large-scale?problem.The?sensitivity?analysis?is?carried?out?on?the?variation?of?unit?carbon?emission?price?and?the?fluctuation?of?customer?demand?obeying?normal?distribution.?The?case?analysis?is?carried?out?on?the?model?and?the?algorithm.?The?comparison?with?relevant?literatures?shows?that?the?model?and?algorithm?are?of?good?applicability.
Key?words:
location-routing-inventory?joint?optimization;?perishable?product;?carbon?emission;?two-stage?heuristic?algorithm
0?引?言
在實(shí)際生活中,由于客戶需求的隨機(jī)性和不可預(yù)測(cè)性,常常會(huì)引發(fā)一些問(wèn)題,如配送中心因不能及時(shí)滿足客戶需求而導(dǎo)致客戶流失。易腐品“易變質(zhì)”特性使其庫(kù)存成本很高,因此易腐品配送中心的庫(kù)存管理直接影響供應(yīng)鏈成本,需要引起重視。同時(shí),由于客戶需求的不確定性,開放的配送中心的數(shù)量和規(guī)模也有很大不同,需要通過(guò)配送中心選址達(dá)到優(yōu)化成本的目標(biāo)。配送路徑成本在總成本中所占的比重較大,因此配送路徑優(yōu)化也一直是研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。在實(shí)際配送過(guò)程中,水果、蔬菜、肉禽蛋、水產(chǎn)品等生鮮農(nóng)產(chǎn)品易腐品所占比重較大,然而由于配送中心選址、路徑規(guī)劃、庫(kù)存管理的不完備,常常導(dǎo)致大量的浪費(fèi),使得易腐品配送成本居高不下。
初期供應(yīng)鏈優(yōu)化模型僅考慮路徑優(yōu)化,如:XIA等[1]針對(duì)低碳供應(yīng)鏈建立了雙目標(biāo)模型進(jìn)行路徑優(yōu)化;夏揚(yáng)坤等[2]研究了一種帶工作時(shí)間和軟時(shí)間窗的車輛路徑問(wèn)題,建立了相應(yīng)的雙目標(biāo)數(shù)學(xué)模型,并設(shè)計(jì)自適應(yīng)禁忌搜索算法進(jìn)行求解;秦進(jìn)等[3]提出了擁堵情形下的行駛時(shí)間計(jì)算模型,建立了污染路徑問(wèn)題的線性規(guī)劃模型,并提出了基于節(jié)點(diǎn)時(shí)間窗變換以及速度和出發(fā)時(shí)間優(yōu)化的求解算法。實(shí)際上,選址、路徑、庫(kù)存是相互依賴的,逐漸有學(xué)者開始關(guān)注選址、路徑和庫(kù)存的聯(lián)合優(yōu)化:PRINS等[4]將選址和路徑?jīng)Q策同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化,取得了比較好的優(yōu)化效果;戢守峰等[5]提出了選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化的目標(biāo)模型,將限速和擁堵情況考慮進(jìn)去,使用標(biāo)準(zhǔn)正規(guī)化方法求解問(wèn)題;GUERRERO等[6]研究了確定需求下的選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題;ZHANG等[7]提出了考慮逆向物流的閉環(huán)供應(yīng)鏈中的選址-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化。
此外,學(xué)者們還對(duì)不同情形下的供應(yīng)鏈聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行了深入研究:DIABAT等[8]同時(shí)考慮了需求和提前期不確定的選址-庫(kù)存優(yōu)化問(wèn)題,并運(yùn)用模擬退火算法和直接搜索方法進(jìn)行求解;ZHALECHIAN等[9]研究了隨機(jī)需求情況下閉環(huán)供應(yīng)鏈的選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題;SOYSAL等[10]研究了考慮橫向合作的易腐品供應(yīng)鏈優(yōu)化,以減少易腐品的損壞。
針對(duì)以上研究,本文將選址、路徑、庫(kù)存三者聯(lián)合起來(lái),研究考慮碳排放和客戶隨機(jī)需求的易腐品供應(yīng)鏈優(yōu)化問(wèn)題。首先,在客戶隨機(jī)需求情況下建立多品類易腐品供應(yīng)鏈選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化模型,建立易腐品損失函數(shù),使之更貼近實(shí)際情況和注重供應(yīng)鏈的整體優(yōu)化效果;其次,將環(huán)境因素考慮進(jìn)去,在進(jìn)行供應(yīng)鏈設(shè)計(jì)時(shí)考慮碳排放的影響,通過(guò)單位碳排放價(jià)格將碳排放量轉(zhuǎn)化為成本,形成總成本最小的單目標(biāo)模型;最后,在靈敏度分析部分考慮單位碳排放價(jià)格和客戶需求波動(dòng)對(duì)總成本的影響。
1?問(wèn)題描述與假設(shè)
本文將配送中心選址、車輛路徑優(yōu)化和庫(kù)存管理策略相結(jié)合,研究多品類易腐品的物流網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化問(wèn)題。研究目標(biāo)為總成本最小。配送網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)如圖1所示,是一個(gè)包含多配送中心(用DC表示)和多客戶需求點(diǎn)(用C表示)的二級(jí)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。引入易腐品損失函數(shù)衡量損失成本的大小[11]。
采用周期盤點(diǎn)的庫(kù)存管理策略,即每個(gè)周期對(duì)庫(kù)存量進(jìn)行一次檢查并訂貨。假定訂貨提前期為零,即每個(gè)周期期末訂貨,產(chǎn)品在期初就能到貨。
假設(shè):(1)運(yùn)輸成本和碳排放量只與車輛行駛里程有關(guān),不考慮其他因素;(2)客戶位置已知,客戶需求相互獨(dú)立且服從正態(tài)分布;(3)不考慮缺貨成本;(4)各客戶間的距離滿足三角不等式;(5)從多個(gè)備選配送中心(地點(diǎn)和規(guī)模是確定的)中選擇開放的配送中心及其開放的規(guī)模等級(jí);(6)所有配送車輛都是同車型的,最大容量為c;(7)整個(gè)運(yùn)輸過(guò)程中車輛勻速行駛。
2?模型構(gòu)建
2.1?符號(hào)說(shuō)明
集合:客戶集合Vc={1,2,…,Vc},i∈Vc;同一輛車服務(wù)的客戶集合V(1)c;配送中心集合Vd={1,2,…,Vd},j∈Vd;配送中心規(guī)模等級(jí)集合Lj,l∈Lj;易腐品種類集合P={1,2,…,P},p∈P。
參數(shù):o(l)j為開放規(guī)模等級(jí)為l的配送中心j的固定成本;g(p)j為配送中心j的產(chǎn)品p的每次固定訂貨成本;h(p)j為配送中心j的產(chǎn)品p的單位庫(kù)存成本;s(p)j為每個(gè)周期末配送中心j產(chǎn)品p的持有量;rp為產(chǎn)品p的單位損壞成本;α為考慮庫(kù)存限制而預(yù)先設(shè)定的客戶滿意度水平;c為車輛的最大容量約束;βp為把產(chǎn)品p運(yùn)輸單位距離的腐壞率;b(p)j為每個(gè)周期初從供應(yīng)商運(yùn)往配送中心j的產(chǎn)品p的量;q(p)j,i為每個(gè)周期初從配送中心j運(yùn)往客戶i的產(chǎn)品p的量;d(p)i為客戶i對(duì)產(chǎn)品p的需求量,服從正態(tài)分布,d(p)i~N(μi,p,δ2i,p);ai,j為客戶i與配送中心j之間的距離;f為車輛單位距離燃料成本;(l)j為開放規(guī)模等級(jí)為l的配送中心j對(duì)應(yīng)的固定碳排放量;ep為產(chǎn)品p腐壞產(chǎn)生的單位碳排放量;kp為產(chǎn)品p的腐壞量;(p)j為配送中心j對(duì)單位產(chǎn)品p的庫(kù)存制冷而產(chǎn)生的碳排放量;m(p)i,j為產(chǎn)品p在客戶i與配送中心j之間運(yùn)輸而產(chǎn)生的單位距離碳排放量;v為車輛行駛速度;w為由配送車輛制冷而產(chǎn)生的單位距離碳排放量;λ為單位碳排放量的價(jià)格。
決策變量:X(p)j,i∈{0,1},若產(chǎn)品p從配送中心j運(yùn)往客戶i,則X(p)j,i=1,否則為0;D(l)j∈{0,1},若開放規(guī)模等級(jí)為l的配送中心j,則D(l)j=1,否則為0。
2.2?模型
除有特殊說(shuō)明外,模型中出現(xiàn)的下標(biāo)i∈Vc,j∈Vd,p∈P,l∈Lj。
式(1)是關(guān)于成本最小的目標(biāo)函數(shù),成本由4部分組成:配送中心選址成本、庫(kù)存成本、損壞成本(易腐品在配送過(guò)程中損壞產(chǎn)生的成本)和路徑成本(車輛從配送中心行駛到客戶需求點(diǎn)產(chǎn)生的成本)。式(2)是關(guān)于碳排放量最小的目標(biāo)函數(shù),碳排放量由4部分組成:配送中心選址碳排放量(指開放不同規(guī)模等級(jí)的配送中心產(chǎn)生的碳排放量)、存貨產(chǎn)生的碳排放量、腐壞產(chǎn)品產(chǎn)生的碳排放量和配送路徑上產(chǎn)生的碳排放量(包括車輛行駛一定距離產(chǎn)生的碳排放量和冷鏈運(yùn)輸過(guò)程中制冷產(chǎn)生的碳排放量)。式(3)是以將碳排放量通過(guò)單位碳排放價(jià)格轉(zhuǎn)化為成本[12]后的總成本最小為目標(biāo)的函數(shù)。
式(4)為配送中心選址階段規(guī)模限制。式(5)是庫(kù)存約束,是對(duì)每個(gè)周期末服務(wù)水平的限制。式(6)~(9)為路徑?jīng)Q策約束,其中式(6)保證每個(gè)周期到達(dá)與出發(fā)的車輛數(shù)守恒,式(7)保證在每個(gè)周期一輛車最多在一條路線上行駛,式(8)為車輛容量約束,式(9)為配送中心期初運(yùn)出量約束。式(10)和(11)為決策變量約束。
3?兩階段啟發(fā)式算法
研究問(wèn)題屬于大規(guī)模NP難問(wèn)題,難以運(yùn)用精確算法進(jìn)行求解,因此本文采用兩階段啟發(fā)式算法[13-14]。
3.1?第一階段啟發(fā)式算法
第一階段啟發(fā)式算法用來(lái)確定配送中心是否開放以及開放的規(guī)模等級(jí),確定每個(gè)配送中心所服務(wù)的客戶以及最佳配送路徑,形成初始解。
步驟1?初始化參數(shù)。初始化客戶位置(X,Y),?備選配送中心位置(x,y),隨機(jī)生成的客戶對(duì)每種易腐品的需求量d(p)i(客戶需求服從正態(tài)分布)。
步驟2?確定第一階段初始種群。使用自然數(shù)編碼。比如:在某供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中有5個(gè)備選配送中心和20個(gè)客戶需求點(diǎn),給這25個(gè)節(jié)點(diǎn)編號(hào),其中1到20分別是20個(gè)客戶需求點(diǎn)的編號(hào),21到25分別是5個(gè)備選配送中心的編號(hào);染色體{21,7,8,12,15,21,16,17,22,2,3,6,22,4,5,10,22,1,13}中有5個(gè)子串,分別是(21,7,8,12,15)、(21,16,17)、(22,2,3,6)、(22,4,5,10)、(22,1,13);這5個(gè)子串中只有配送中心21、22出現(xiàn),即配送中心21、22為選中的配送中心;客戶需求點(diǎn)7、8、12、15、16、17被分派給配送中心21,客戶需求點(diǎn)1~6、10、13被分派給配送中心22;子串(21,16,17)表示配送車輛從編號(hào)為21的配送中心發(fā)出,先后經(jīng)過(guò)客戶需求點(diǎn)16、17,最后返回到原配送中心,即路線為21→16→17→21。
步驟3?計(jì)算種群的適應(yīng)度。種群的適應(yīng)度函數(shù)是評(píng)估種群個(gè)體優(yōu)劣的重要參考,個(gè)體的適應(yīng)度越大,其被選擇到下一代的概率越大。本文中目標(biāo)函數(shù)是使總成本最小,因此以目標(biāo)函數(shù)的倒數(shù)作為適應(yīng)度函數(shù),即fi=1/zi,其中fi表示個(gè)體i對(duì)應(yīng)的適應(yīng)度,zi表示個(gè)體i對(duì)應(yīng)的目標(biāo)函數(shù)值。
步驟4?對(duì)種群個(gè)體進(jìn)行選擇、交叉、變異操作以形成新的種群。
(1)選擇操作。選用錦標(biāo)賽策略進(jìn)行選擇操作。通常取k=2(k是競(jìng)賽的規(guī)模),先將每代種群中適應(yīng)度最大的個(gè)體直接復(fù)制到下一代,然后采用錦標(biāo)賽策略產(chǎn)生下一代其余的個(gè)體。
(2)交叉操作。采用循環(huán)交叉法進(jìn)行交叉重組,具體操作見圖2。
(3)變異操作。采用倒位變異和變換變異操作。倒位變異如圖3所示:在編碼串上隨機(jī)選取兩個(gè)點(diǎn),將這兩個(gè)點(diǎn)之間的基因按照相反的順序插到原來(lái)的位置上。變換變異如圖4所示:將個(gè)體基因上的任意兩個(gè)基因進(jìn)行位置互換形成新的染色體。
步驟5?選用最大迭代次數(shù)為5?000。當(dāng)達(dá)到最大迭代次數(shù)時(shí),第一階段算法結(jié)束。
步驟6?計(jì)算將產(chǎn)品從配送中心送至客戶需求點(diǎn)的總成本z,形成初始方案。
3.2?第二階段啟發(fā)式算法
第二階段啟發(fā)式算法主要通過(guò)不斷開放與關(guān)閉配送中心對(duì)第一階段形成的初始解進(jìn)行改進(jìn)。
步驟7?計(jì)算已經(jīng)開放的配送中心的數(shù)量Vd。
步驟8?以計(jì)算總成本最小為目標(biāo)關(guān)閉一個(gè)配送中心(Vd=Vd-1),按照距離最小的原則對(duì)客戶需求點(diǎn)重新分組,執(zhí)行步驟1~6,得到關(guān)閉配送中心后的系統(tǒng)總成本z′。
步驟9?比較z與z′的大小:如果z′ 步驟10?以獲得總成本最小為目標(biāo)不斷開放與關(guān)閉配送中心,計(jì)算系統(tǒng)總成本。 步驟11?判斷Vd是否為1:如果為1,則至步驟12;否則返回步驟8。 步驟12?比較各種情況下系統(tǒng)總成本,得出最低總成本和最優(yōu)解集。算法結(jié)束。 在配送中心不斷開放與關(guān)閉的情況下,本文算法會(huì)首先進(jìn)行配送中心規(guī)模等級(jí)判斷,判斷當(dāng)前開放的配送中心的數(shù)量、規(guī)模是否充分滿足客戶的需求;如果當(dāng)前配送中心的數(shù)量、規(guī)模不滿足客戶需求,則否決當(dāng)前的配送中心開放方案。對(duì)于車輛容量問(wèn)題,本文所用方法與配送中心的選址方法是類似的,若當(dāng)前配送方案中的車輛容量不足以滿足其對(duì)應(yīng)路線上的客戶需求,則在該路線上增加配送車輛。 隨著客戶數(shù)量Vc的增加,迭代次數(shù)會(huì)急劇增加,導(dǎo)致計(jì)算量大大增加,求解速度顯著減緩。因此,本文采用線性函數(shù)方法設(shè)置最大迭代次數(shù),同時(shí)設(shè)定基數(shù)為3?000,這樣可以靈活適應(yīng)不同規(guī)模問(wèn)題的求解。對(duì)于中小規(guī)模的問(wèn)題,迭代次數(shù)不會(huì)過(guò)少,不會(huì)出現(xiàn)算法過(guò)早收斂導(dǎo)致搜索不到最優(yōu)解的現(xiàn)象;對(duì)于大規(guī)模問(wèn)題,不會(huì)因?yàn)榭蛻酎c(diǎn)的增多而迅速膨脹。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn),選取最大迭代次數(shù)為3?000+20Vc。 4?算例分析 4.1?數(shù)據(jù)來(lái)源 為證明模型和算法的有效性,選取數(shù)據(jù)[15-16]進(jìn)行算例分析。共選取100個(gè)客戶需求點(diǎn)(C)和5個(gè)備選的配送中心(DC),其位置坐標(biāo)是隨機(jī)生成的;部分客戶需求見表1;配送中心坐標(biāo)、規(guī)模、相關(guān)費(fèi)用和碳排放參數(shù)見表2和表3。牛肉、蘋果的單位損壞成本分別為2.3、0.6元/kg,牛肉、蘋果的固定訂貨成本分別為500、300元,牛肉、蘋果的腐壞率分別為0.000?10、0.000?08,客戶對(duì)牛肉、蘋果的需求分別服從正態(tài)分布N(50,252)、N(100,492)。車輛每千米燃料成本為1.067元,客戶滿意度水平為97%,車輛的最大容量為16.370?t,車輛行駛速度為50km/h。每千克產(chǎn)品腐壞產(chǎn)生的碳排放量為41.21?g,每千米碳排放量(包括制冷和運(yùn)輸碳排放量)為438.421?g,碳排放成本為0.000?4元/g。 4.2?計(jì)算結(jié)果 使用MATLAB實(shí)現(xiàn)兩階段啟發(fā)式算法的求解。算法參數(shù)設(shè)置如下:種群數(shù)300,交叉概率0.95,變異概率0.08,最大迭代次數(shù)5?000,單位碳排放成本為0.000?4元/g。 圖5為得出的每輛車的最優(yōu)配送路徑,較少出現(xiàn)路徑交叉情況,這表明優(yōu)化效果比較明顯。開放的配送中心為5,規(guī)模等級(jí)為3。車輛在節(jié)點(diǎn)之間的行駛順序?yàn)镈C5→70→100→41→26→69→54→77→21→32→90→49→85→93→20→67→92→95→8→59→22→66→34→12→28→96→62→43→84→78→53→68→99→88→94→86→97→50→71→29→46→74→87→11→17→81→31→30→57→25→19→40→52→60→18→89→13→64→37→15→45→55→14→33→23→56→5→76→44→2→98→10→6→3→61→83→48→1→9→35→79→73→42→72→39→82→80→47→58→27→91→24→65→4→38→63→75→51→7→16→36→DC5。由開放配送中心的數(shù)量、規(guī)模等級(jí)和最優(yōu)配送路徑規(guī)劃可計(jì)算出,碳排放量為2?364.97?kg,最終總成本為29?019元。 圖5?考慮碳排放的車輛路徑規(guī)劃 圖6為啟發(fā)式算法迭代過(guò)程中每代個(gè)體適應(yīng)度的最優(yōu)、平均和最差值的對(duì)比,由圖6可以看出算法在迭代到第1?230次時(shí)開始收斂,接近最優(yōu)值。 圖6?考慮碳排放的啟發(fā)式算法迭代過(guò)程中每代個(gè)體適應(yīng)度的最優(yōu)、平均和最差值對(duì)比 5?靈敏度分析 為進(jìn)一步驗(yàn)證模型和算法,從單位碳排放價(jià)格和客戶隨機(jī)需求的變化來(lái)進(jìn)行靈敏度分析。 5.1?單位碳排放價(jià)格的影響 為觀察單位碳排放價(jià)格對(duì)總成本的影響,保持其他參數(shù)不變,只改變單位碳排放價(jià)格,計(jì)算結(jié)果見表4。 從表4中可知,隨著單位碳排放價(jià)格的增加,碳排放成本占總成本比例越來(lái)越大。單位碳排放價(jià)格與總成本呈正相關(guān)關(guān)系,且?guī)缀醭手本€上升狀態(tài),這說(shuō)明單位碳排放價(jià)格的變動(dòng)會(huì)對(duì)總成本造成很大影響,而且隨著人們低碳意識(shí)的不斷增強(qiáng),單位碳排放價(jià)格會(huì)持續(xù)上升。如果企業(yè)不采取有效的降低碳排放的措施,未來(lái)利潤(rùn)空間會(huì)不斷遭受擠壓,因此發(fā)展低碳技術(shù)已成為企業(yè)的必經(jīng)之路。 5.2?客戶隨機(jī)需求的影響 在其他參數(shù)不變的情況下,設(shè)置客戶對(duì)牛肉、蘋果的不同的需求方差,計(jì)算結(jié)果見表5。 由表5可知,隨著客戶隨機(jī)需求波動(dòng)的逐漸增大,碳排放呈上升趨勢(shì),且增速越來(lái)越快,原因如下:客戶隨機(jī)需求波動(dòng)增大時(shí),開放的配送中心的數(shù)量會(huì)相應(yīng)增加,開放的配送中心的規(guī)模等級(jí)也會(huì)相應(yīng)提高,從而產(chǎn)生更多的碳排放;在路徑規(guī)劃階段,隨著客戶隨機(jī)需求波動(dòng)增大,路徑優(yōu)化結(jié)果相對(duì)不太理想,路徑復(fù)雜度較高,碳排放也會(huì)相對(duì)增加;配送中心庫(kù)存量也會(huì)隨著客戶隨機(jī)需求波動(dòng)量的增大而增加,使得庫(kù)存階段碳排放逐漸增加。需求的不確定性對(duì)碳排放量產(chǎn)生了較大影響,為響應(yīng)國(guó)家環(huán)保號(hào)召以及迎合消費(fèi)者的低碳偏好,應(yīng)盡量減少客戶隨機(jī)需求波動(dòng)。企業(yè)可以通過(guò)各種優(yōu)惠政策鼓勵(lì)客戶進(jìn)行預(yù)訂,減少客戶隨機(jī)需求波動(dòng),降低不確定性,從而達(dá)到降低碳排放的目的。 5.3?算法對(duì)比分析 將本文采用的兩階段啟發(fā)式算法與文獻(xiàn)[17]采用的蟻群算法進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果見表6。從表6可知:相比于蟻群算法,用兩階段啟發(fā)式算法得到的總成本更低;本文只使用了2輛運(yùn)輸車,配送相對(duì)集中,導(dǎo)致貨損成本稍高于文獻(xiàn)[17]中計(jì)算得到的貨損成本,但本文中碳排放成本、運(yùn)輸成本均低于文獻(xiàn)[17]的計(jì)算結(jié)果,更加符合低碳低成本的物流需求,也進(jìn)一步說(shuō)明了本文算法的有效性。 6?結(jié)論與建議 本文針對(duì)考慮碳排放的多品類易腐品供應(yīng)鏈優(yōu)化問(wèn)題,提出了供應(yīng)鏈選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化模型,設(shè)計(jì)了兩階段啟發(fā)式算法進(jìn)行求解。通過(guò)算例說(shuō)明了算法的可行性和模型的有效性。通過(guò)靈敏度分析得出了單位碳排放價(jià)格變動(dòng)對(duì)總成本影響較大的結(jié)論,因此建議企業(yè)在實(shí)際運(yùn)作過(guò)程中大力發(fā)展低碳技術(shù)提高利潤(rùn)空間。本文還考慮了客戶隨機(jī)需求波動(dòng)對(duì)碳排放的影響,結(jié)果表明,隨機(jī)需求波動(dòng)越大,碳排放越多,因此建議企業(yè)采取鼓勵(lì)客戶提前預(yù)定等各種措施來(lái)降低客戶的隨機(jī)需求波動(dòng),建立更為綠色且經(jīng)濟(jì)的供應(yīng)鏈。 本文未考慮包含供應(yīng)商在內(nèi)的三級(jí)供應(yīng)鏈選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化問(wèn)題,未考慮多周期產(chǎn)品的供應(yīng)問(wèn)題,這將是進(jìn)一步研究的方向。 參考文獻(xiàn): [1]XIA?Yangkun,?FU?Zhuo,?TSAI?Sang-Bing,?et?al.?A?new?TS?algorithm?for?solving?low-carbon?logistics?vehicle?routing?problem?with?split?deliveries?by?backpack—from?a?green?operation?perspective[J].?International?Journal?of?Environmental?Research?and?Public?Health,?2018,?15(5):?1-12.?DOI:10.3390/ijerph15050949. [2]夏揚(yáng)坤,?符卓.?帶軟時(shí)間窗的連鎖超市配送車輛路徑問(wèn)題[J].?信息與控制,?2018,?47(5):?599-605.?DOI:?10.13976/j.cnki.xk.2018.7307. [3]秦進(jìn),?劉致遠(yuǎn).?考慮擁堵情形的污染路徑問(wèn)題及其求解算法[J].?工業(yè)工程與管理,?2018,?23(2):?23-32.?DOI:?10.19495/j.cnki.1007-5429.2018.02.004. [4]PRINS?C,?PRODHON?C,?CALVO?R?W.?Solving?the?capacitated?location-routing?problem?by?a?GRASP?complemented?by?a?learning?process?and?a?path?relinking[J].?4OR:?A?Quarterly?Journal?of?Operations?Research,?2006,?4:?221-238. [5]戢守峰,?唐金環(huán),?藍(lán)海燕,?等.?考慮選址-路徑-庫(kù)存聯(lián)合優(yōu)化的碳排放多目標(biāo)模型與算法[J].?管理工程學(xué)報(bào),?2016,?30(3):?224-231.?DOI:?10.13587/j.cnki.jieem.2016.03.028. [6]GUERRERO?W,?PRODHON?C,?VELASCO?N,?et?al.?Hybrid?heuristic?for?the?inventory?location-routing?problem?with?deterministic?demand[J].?International?Journal?of?Production?Economics,?2013,?146:?359-370. [7]ZHANG?Zhihai,?UNNIKRISHNAN?A.?A?coordinated?location-inventory?problem?in?closed-loop?supply?chain[J].?Transportation?Research?Part?B,?2016,?89:?127-148. [8]DIABAT?A,?DEHGHANI?E,?JABBARZADEH?A.?Incorporating?location?and?inventory?decisions?into?a?supply?chain?design?problem?with?uncertain?demands?and?lead?times[J].?Journal?of?Manufacturing?Systems,?2017,?43:?139-149. [9]ZHALECHIAN?M,?TAVAKKOLI-MOGHADDAM?R,?ZAHIRI?B,?et?al.?Sustainable?design?of?a?closed-loop?location-routing-inventory?supply?chain?network?under?mixed?uncertainty[J].?Transportation?Research?Part?E,?2016,?89:?182-214. [10]SOYSAL?M,?BLOEMHOF-RUWAARD?J?M,?HAIJEMA?R,?et?al.?Modeling?a?green?inventory?routing?problem?for?perishable?products?with?horizontal?collaboration[J].?Computers?and?Operations?Research,?2018,?89:?168-182. [11]錢光宇.?考慮碳排放的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈配送路徑優(yōu)化研究[D].?北京:?北京交通大學(xué),?2016. [12]楊蓓,?汪方軍,?黃侃.?適應(yīng)低碳經(jīng)濟(jì)的企業(yè)碳排放成本模型[J].?西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),?2011,?31(1):?44-49.?DOI:?10.3969/j.issn.1008-245X.2011.01.009. [13]WANG?Jiahai,?WENG?Taiyao,?ZHANG?Qingfu.?A?two-stage?multiobjective?evolutionary?algorithm?for?multiobjective?multidepot?vehicle?routing?problem?with?time?windows[J].?IEEE?Transactions?on?Cybernetics,?2018:?1-7. [14]LIU?Shu-Chu,?LEE?Shun-Pin.?A?heuristic?method?for?the?combined?location?routing?and?inventory?problem[J].?International?Journal?of?Advanced?Manufacturing?Technology,?2005,?26(4):?372-381. [15]劉倩晨.?考慮碳排放的冷鏈物流研究[D].?北京:?清華大學(xué),?2010. [16]章添霞,?李慧.?考慮運(yùn)輸速度和碳排放的易腐食品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究[J].?工業(yè)工程,?2016,?19(4):?83-89.?DOI:?10.3969/j.issn.1007-7375.2016.04.013. [17]潘茜茜,?干宏程.?考慮碳排放的冷鏈物流配送路徑優(yōu)化研究[J].?數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí),?2016,?46(2):62-68. (編輯?趙勉)